0. Порядок выполнения работы

Исследование модулятора

Для выполнения программы необходимо переключатель режима работ П₁, расположенный на лицевой панели макета, установить в положение “M” (модулятор).

А. Определение зависимости выходного напряжения от входного сигнала для трёх типов модуляторов:

1. В режиме холостого хода.

Для выполнения данного пункта входное напряжение изменять потенциометром R1. Значения выходного напряжения свести в таблицу. Необходимо получить 6 – 7 контрольных точек для каждой полярности входного напряжения.

П.А.1 выполняется для всех видов модуляторов.

2. В режиме нагрузки

Данный пункт выполняется аналогично п.А.1 для первой схемы при сопротивлениях нагрузки, равных 100 Ом и 1,6 К (переключатель П₂ соответственно в положениях 2 и 5).

По пп. А.1 и А.2 построить характеристики U_вых=f(U_вх) c учётом фазы выходного напряжения.

Представить выводы относительно симметричности характеристик и рассчитать статический коэффициент передачи модулятора для линейной части.

Б. Определение оптимальной величины сопротивления нагрузки для модулятора на транзисторах

По данному пункту программы необходимо получить данные для построения характеристики P_н=f(R_н). Для этого на входе модулятора установить напряжение 5 В. Переключателем П₂ изменять величину сопротивления нагрузки. Запись наблюдений свести в таблицу. Затем построить характеристику P_н=f(R_н) и определить оптимальную величину сопротивления нагрузки.

Исследование демодулятора

Для выполнения программы переключатель режима работ П₁ установить в положение “ДМ” (демодулятор).

Определение зависимости выходного напряжения от входного сигнала для трёх типов демодуляторов

Для выполнения данного пункта изменять входное напряжение резистором R₂ от 0 до 10 В 6-7 точек и записать данные о выходном напряжении при одной и другой фазе входного сигнала.

Далее построить характеристику U_вых=f(U_вх) и сделать выводы относительно линейности и симметричности характеристик.

0. Содержание отчёта:

1. Принципиальные электрические схемы преобразователей.

2. Таблицы опытных данных и характеристики с их анализом, а также результаты аналитических расчетов.

3. Осциллограммы выходных напряжений.

4. Описание достоинств и недостатков предложенных схем преобразователей.

0. Контрольные вопросы

1. Чем объяснить нелинейность характеристик транзисторного модулятора и демодулятора?

2. В каком случае и для чего на выходе модулятора и демодулятора ставится фильтр?

3. Что означает “оптимальная величина нагрузки модулятора”?

Список литературы

Бабиков М.А., Косинский А.В. Элименты и устройства автоматики. – М.: Высш.шк., 1975.

Лабораторная работа №3

ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛОВОГО БЛОКА “ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ-ДВИГАТЕЛЬ”

Цель работы

Целью работы является практическое ознакомление с принципом действия и особенностями работы тиристорного преобразователя, а также экспериментальное определение постоянной времени двигателя постоянного тока.

0. Описание исследуемого объекта

Лабораторный макет состоит из трёхфазного реверсивного тиристорного преобразователя и двигателя постоянного тока. Силовая часть преобразователя, на выход которой включен исполнительный двигатель, содержит два встречно-параллельно включенных моста, собранных на двенадцати оптронных тиристорах. Тиристор (управляемый полупроводниковый вентиль), относящийся к разновидности транзисторов, является четырёхслойной структурой типа p-n-p-n, имеющей выводы от двух крайних областей и одной внутренней базовой области (управляющий электрод).

Тиристор представляет собой прибор с внутренней положительной обратной связью. После подачи отпирающего импульса на управляющий электрод прибор, пока напряжение питания остаётся положительным, сохраняет состояние высокой проводимости, независимо от того, сохраняется ли отпирающий сигнал на управляющем электроде, или нет.

Если напряжение на коллекторе уменьшается до определённого уровня или становится равным нулю, то тиристор запирается через некоторое время (порядка единиц и десятков микросекунд), равное времени восстановления запирающих свойств прибора.

Управление открытием тиристоров производится по вертикальному принципу, заключающемуся в том, что формирование отпирающего импульса производится в результате сравнения величины эталонного пилообразного напряжения и сигнала управления (рис.3.1). Фаза отпирающего импульса определяется точками пересечения кривой пилообразного напряжения и напряжения управления. Изменение величины напряжения управления приводит к изменению фазы отпирающего импульса, что определяет угол отпирания силовых тиристоров и величину выходного напряжения преобразователя (см.рис.3.1).

T1

СУТП

~

T2

t

t

t

i_н

U_вых

U_у

Рис.3.1

На рис.3.1 показан пример включения тиристоров в цепь обмотки управления двигателя. Запаздывание отключения тиристоров происходит за счёт индуктивности обмотки.

Лабораторный макет, схема которого приведена на рис.3.2, представляет собой двухконтурную систему подчинённого регулирования.

~

Р

БП

R_н

ТП

ДТ

СУТП

РТ

РС

R_ос

R_Т

R_ос

R_ТГ

R

ОУ₂

ОУ₁

U_вх

R

Рис.3.2

Питание всей установки осуществляется от трёхфазной сети 380 В 50 Гц через блок предохранителей (БП) и пускатель (Р).

Токовый контур содержит: регулятор тока (РТ), систему управления тиристорным преобразователем (СУТП), тиристорный преобразователь (ТП) и датчик тока (ДТ).

Контур скорости содержит: регулятор скорости (РС), замкнутый контур тока, исполнительный двигатель (ИД) и тахогенератор (ТГ).